《車載智能技術》

智能網聯汽車無線通信技術—藍牙技術主講人：陸文逸江西交通職業技術學院藍牙技術藍牙是bluetooth的譯名，它取自丹麥的一位名叫HaraldBlatand（Bluetooth）的開國君王。藍牙技術的命名本身也是提出者希望它能夠對信息產業產生至關重要的作用。藍牙技術是Ericsson通信公司于1994年開始進行研究的，其目的是解決移動電話和它的外接設備的無線通信問題。隨著研究的深入，藍牙逐漸成為一種無線通信概念。1998年5月，Erisson、Nokia、IBM、Inter和Toshiba等5家公司作為SpecialInterestGroup(簡稱SIG)的發起人，分別在倫敦、東京和加州公布了藍牙計劃，正式將藍牙技術的理念推向社會。藍牙技術藍牙技術的實質是建立通用的無線接口及其控制軟件的開放標準，使計算機和通信進一步結合，使不同廠家生產的便攜式設備在沒有電線或電纜相互連接的情況下，能在短距離范圍內進行互連。藍牙技術主要有3個方面的應用：外圍設備互連；個人局域網(PAM)；語音/數據接入。外圍設備互連指將各種設備通過藍牙鏈路連接到主機；個人局域網主要是用于個人網絡和信息的共享；語音/數據接入是將一臺計算機通過安全的無線鏈路連接到廣域網。一、藍牙系統的組成1.天線單元藍牙系統的天線發射功率按標稱的0B設計，符合FCC關于ISM頻段的要求。由于采用了擴頻技術，發射功率可以達到100mW。系統的最大跳頻速率為1600跳/s，在2.4~2.48GHz之間，用79個1MHz帶寬的頻點。該系統的設計通信距離為10m左右，增大發射功率可以達到100m。藍牙系統中的功能模塊主要由天線單元、鏈路控制單元、鏈路管理單元和軟件單元4部分組成。一、藍牙系統的組成2.鏈路控制單元鏈路控制單元主要由連接控制器、基帶處理器、發射接收器3個集成芯片組成。鏈路控制單元實現基帶協議和其他的底層連接規程，

支持面向連接(SCO）

和無連接(ACL）兩種方式。3.鏈路管理單元鏈路管理(LM）軟件模塊攜帶了鏈路的數據設備、鑒權、鏈路硬件配置和其他一些協議。鏈路管理單元可以發現其他遠端鏈路管理并通過鏈路管理協議(LMP)與之通信。鏈路管理單元主要提供如下服務:發送和接收數據、請求名稱、地址查詢、鑒權、建立連接、鏈路模式協商和建立，以及決定幀的類型等。一、藍牙系統的組成4.軟件單元鏈路協議可以分為4層：核心協議層、電纜替代層、電話控制協議層和采納的其他協議層。主要實現的功能有配置及診斷、藍牙設備的發現、電纜仿真、與外圍設備的通信、音頻通信及呼叫控制等。二、藍牙技術的特點藍牙技術的特點可歸納為如下幾點。全球范圍適用。藍牙工作在2.4GHz的ISM頻段，全球大多數國家ISM頻段的范圍是2.4~2.4835GHz，使用該頻段無須向各國的無線電資源管理部門申請許可證。01同時可傳輸語音和數據。藍牙采用電路交換和分組交換技術，支持異步數據信道、三路語音信道，以及異步數據與同步語音同時傳輸的信道。每個語音信道數據傳輸速率為64kb/s，語音信號編碼采用脈沖編碼調制(PCM)或連續可變斜率增量調制(CVSD)方法。02二、藍牙技術的特點當采用非對稱信道傳輸數據時，速率最高為721kb/s，反向為57.6kb/s；當采用對稱信道傳輸數據時，速率最高為342.6kb/s。藍牙有兩種鏈路類型，即異步無連接(ACL)鏈路和同步面向連接(SCO)鏈路。可以建立臨時性的對等連接。根據藍牙設備在網絡中的角色，可將其分為主設備(master）與從設備(slave)。主設備是組網連接主動發起連接請求的藍牙設備，幾個藍牙設備連接成一個皮網(piconet)時，其中只有一個主設備，其余的均為從設備。皮網是藍牙最基本的一種網絡形式，最簡單的皮網是一個主設備和一個從設備組成的點對點的通信連接。03二、藍牙技術的特點

具有很好的抗干擾能力。工作在ISM頻段的無線電設備有很多種，如家用微波爐、無線局域網（WLAN）HomeRF等產品，為了很好地抵抗來自這些設備的干擾，藍牙采用了跳頻(frequencyhopping)方式來擴展頻譜(spreadspectrum)，將2.4~2.48GHz頻段分成79個頻點，相鄰頻點間隔1MHz。藍牙設備在某個頻點發送數據之后，再跳到另一個頻點發送，而頻點的排列順序則是偽隨機的，每秒鐘頻率改變1600次，每個頻率持續625μs。

04二、藍牙技術的特點藍牙模塊體積很小、便于集成。由于個人移動設備的體積較小，嵌入其內部的藍牙模塊體積就應該更小，如愛立信公司的藍牙模塊ROK101008的外形尺寸僅為32.8mm×16.8mm×2.95mm。05功耗低。藍牙設備在通信連接(connection)狀態下，有4種工作模式：激活(active)模式、呼吸(sniff）模式、保持（hold）模式、休眠（park）模式。active模式是正常的工作狀態，另外3種模式是為了節能所規定的低功耗模式。06二、藍牙技術的特點開放的接口標準。SIG為了推廣藍牙技術，將藍牙的技術標準全部公開，全世